USB1, USB2, USB3 : jusqu’où irons-nous ?

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Écrit par Mimie

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Rappel

L’Universal Serial Bus (USB) est une norme de bus informatique en série qui sert à connecter des périphériques à un ordinateur, destinée principalement aux périphériques lents comme une imprimante, une souris, un scanner, etc.

Développée dans les années 1990, la norme Universal Serial Bus (USB) a été développée pour définir les protocoles de communication, y compris les câbles et connecteurs, entre les ordinateurs et les appareils électroniques tels que les imprimantes et les scanners. Au fur et à mesure que le nombre d’appareils se multipliait en quantité et en types, le port USB a été adopté comme portail de connexion de base.

Le bus USB permet de connecter des périphériques à chaud en bénéficiant de la technologie Plug and Play, jusqu’à 127 périphériques raccordés à la fois en théorie. La norme ayant constamment évoluée avec le temps, voici un rappel des différences apportées par les spécifications de la norme USB.

Les appareils tels que les smartphones, PDA, tablettes, smartphones et consoles de jeux vidéo peuvent se connecter à des ordinateurs dotés de ports USB permettant la recharge et la communication. Cela peut donc remplacer les adaptateurs et les chargeurs d’alimentation habituels.

USB 1.0 vers USB 2.0

La première version de la norme, l’USB 1.0, voit ses spécifications publiées en 1996. En 1998 la version USB 1.1 lui apporte des corrections. Deux vitesses de communication sont possibles dans ces normes : 1,5 Mbit/s (faible vitesse, ou Low Speed), et 12 Mbit/s (soit 1.5 Mo/s) (pleine vitesse ou Full Speed). En 2000 sort la version USB 2.0 qui ajoute des communications à 480 Mbit/s (haute vitesse ou High Speed) (soit 60 Mo/s).

L’on s’aperçoit par exemple que pour les besoins d’un graveur USB 48x qui sont de 7.2 Mo/s (48 x 150 = 7200 ko/s), les 1.5 Mo/s de l’USB 1.1 sont insuffisants, il faut impérativement passer par un port USB 2.0.

USB 2.0 vers USB 3.0

En 2008 c’est au tour de l’USB 3.0 de voir ses spécifications publiées. Elle introduit les communications à 4,8 Gbit/s (soit env. 600 Mo/s) (vitesse supérieure ou SuperSpeed). La compatibilité ascendante des prises et câbles avec les versions précédentes est assurée.

C’est l’ajout de fibre optique aux câbles USB qui permet d’en accroître les performances, la distribution de cette nouvelle norme dans les produits grand public a commencé début 2010.

Pour bien se rendre compte de l’évolution de la norme USB, voici les temps de transfert pour un film HD de 25 Go réalisé par Microsoft (présenté au WinHEC 2008) :

  • USB 1.0 : 9.3 heures
  • USB 2.0 : 13.9 minutes
  • USB 3.0 : 70 secondes
© http://cr4.globalspec.com
© https://cr4.globalspec.com

USB3.0 est sorti en novembre 2008, presque huit ans après la sortie de USB 2.0. Plus de cinq ans plus tard, en 2014, l’USB 3.1 a été lancé et devrait être largement utilisé en 2015.

Que dire de l’USB 3.1 ?

La norme la plus récente pour les USB est l’USB 3.1. Elle offre 3 améliorations majeures par rapport à la version 3.0 :

  • un connecteur de type C qui se branche sans tenir compte de l’orientation de la fiche
  • des vitesses de transfert de données plus élevées pouvant atteindre 10 Gbps (gigabits par seconde)
  • la capacité d’alimenter tout type de dispositif

Le connecteur de type C est assez petit, adapté aux appareils modernes et minces tels que les ordinateurs portables, tablettes et smartphones de type MacBook Air. Il est assez robuste pour environ 10.000 cycles d’utilisation.

Les vitesses de transfert de données sont plus en phase avec les besoins actuels, en particulier pour les fichiers vidéo et images. La possibilité de connecter et d’alimenter n’importe quel type d’appareil, avec une puissance de charge de 100 watts qui peut être répartie entre deux appareils, réduit considérablement l’encombrement du chargeur et des câbles. Toutefois, la rétrocompatibilité reste limitée.

USB de type C
usb de type c

⇒ Aggrandir l’image

Points forts de l’USB 3.0 par rapport à l’USB 2.0

Taux de transfert :

L’USB 2.0 offre des taux de transfert de 480 Mbps quand l’USB 3.0 offre des taux de transfert de 4,8 Gbps (10 fois plus rapide).

Ajout d’un autre bus physique :

Le nombre de fils a doublé, passant de 4 à 8. L’ajout de fils supplémentaires exige plus d’espace à la fois dans les câbles et dans les connecteurs ; de nouveaux types de connecteurs ont donc été conçus.

Consommation d’énergie :

L’USB 2.0 fournit jusqu’à 500 mA et l’USB 3.0 jusqu’à 900 mA. Les périphériques USB 3 fournissent plus d’énergie en cas de besoin et économisent l’énergie lorsque l’appareil est connecté au ralenti.

Plus de bande passante :

Au lieu d’une communication unidirectionnelle, l’USB 3.0 utilise deux chemins de données, l’un pour recevoir les données et l’autre pour les transmettre. Inversement, l’USB 2.0 ne peut traiter qu’une seule direction des données à la fois.

Meilleure utilisation de l’autobus :

Une nouvelle fonctionnalité a été ajoutée pour permettre à un périphérique de notifier à l’hôte sa disponibilité de manière asynchrone.

Lorsque les données sont transférées via des périphériques USB 3.0, la transaction est initiée par l’hôte effectuant une requête. L’appareil accepte ou rejette la demande. En cas d’acceptation, l’appareil envoie des données ou accepte des données de l’hôte. S’il manque d’espace tampon ou de données, il répond par un signal NRDY (Not Ready) pour indiquer à l’hôte qu’il n’est pas capable de traiter la requête. Lorsque le périphérique est prêt, il envoie à l’hôte un Endpoint Ready (ERDY) qui reprogramme la transaction.

Différences physiques :

Les connecteurs USB 3.0 sont différents physiquement des connecteurs USB 2.0. Les connecteurs 3.0 sont généralement de couleur bleue à l’intérieur ce qui permet de les distinguer des connecteurs 2.0.

Rétrocompatibilité :

USB 3.0 est compatible avec USB 2.0. Mais dans ce cas, il fonctionnera à la même vitesse qu’un USB 2, les avantages en termes de vitesse et de puissance ne seront pas pleinement réalisés.

Les prises USB 3.0 sont électriquement compatibles avec les prises USB Standard 2.0 si elles correspondent physiquement.

  • Les fiches et prises USB 3.0 de type A sont complètement rétrocompatibles
  • les prises USB 3.0 de type B acceptent les fiches USB 2.0 et antérieures
  • Les fiches USB 3.0 de type B ne s’adaptent pas aux prises USB 2.0 et antérieures.

Cela signifie que les câbles USB 3.0 ne peuvent pas être utilisés avec les périphériques USB 2.0 et USB 1.1, bien que les câbles USB 2.0 puissent être utilisés avec des périphériques USB 3.0.

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15 réflexions au sujet de “USB1, USB2, USB3 : jusqu’où irons-nous ?”

  1. Bonjour,

    Sur mon PC existent des prises USB qui fonctionnent et d’autres que je ne peux pas les utiliser, car elles ne reconnaissent les clés USB. J’ai tenté plusieurs solutions, mais sans résultat. Je vous prie de me donner des conseils.

    Merci beaucoup de votre aide.

    Répondre
    • Bonjour,

      Essayez de désactiver la fonction de suspension sélective de l’USB.

      Si les paramètres de gestion de l’alimentation sont prioritaires sur votre contrôleur USB, cela aura un impact sur la détection des appareils. Ceci est particulièrement important si vous utilisez un ordinateur portable.

      La suspension sélective USB est un paramètre d’économie d’énergie qui coupe l’alimentation du périphérique USB, réduisant ainsi l’utilisation de la batterie.

      Cette fonction fonctionne généralement bien, mais donne parfois l’impression qu’il y a un problème avec vos ports USB.

      Désactivez la suspension sélective d’USB.

      Réglez ce problème en ouvrant le panneau de configuration de Windows.

      Le mieux est de cliquer sur Démarrer et de taper Panneau de configuration. Cliquez sur le résultat correspondant, puis sur Matériel et son > Options d’alimentation.

      Ici, cliquez sur Modifier les paramètres du plan, puis sur Modifier les paramètres d’alimentation avancés.

      Trouvez « Paramètres USB » et développez la rubrique pour trouver « USB » en sélectionnant « Suspendre le paramètre ».

      Modifiez le menu déroulant sur « Désactivé », puis cliquez sur « Appliquer » et OK pour confirmer.

      Redémarrez votre PC pour vous assurer que ce changement est appliqué.

  2. Le port USB-C est certes plus performant (sur le papier), mais l’usage quotidien le sollicite beaucoup (branchements/débranchements express), la fragilité mécanique de la prise (avec sa petite languette au milieu (ultra-fragile), et l’habitude à prendre. Mais aussi le faible nombre d’appareils disponibles suivant cette norme (USB 3.1), et qui peuvent avoir l’utilité de tels débits.
    C’est sûr, transférer un DVD en 70 secondes ça épate, mais bon, est-ce utile ? Ce nouveau port sert plus à obliger à changer tout son matériel (obsolescence imposée), qu’à vraiment apporter un plus d’usage réel. En plus, le cable est tout fin (donc beaucoup plus fragile qu’un USB classique), ne permet pas la rétrocompatibilité matérielle, il faut que l’objet connecté soit lui aussi à la norme USB-3.1, et accepte l’alimentation fournie, ce qui est rare.
    Bref, les avantages sont pour l’instant nuls. Dans 3 à 5 ans je dis pas, mais là on nous aura encore pondu une nouvelle norme (USB-4, déjà dans les cartons), on aura la 5G (rétro-compatible elle), et le couple WIFI/BluTooth sera au mieux bien avant. Alors les prises C, on les mets sous le tapis, comme les ‘innovations’ d’Apple, qui ne servent qu’à l’appeule du consommateur, mais n’apportent rien (en plus essayez donc de réparer une prise USB-C qui défaille, bonne chance).
    Car oui, les services SAV vont beaucoup aimer l’USB-C (surtout pour les ventes, parce que question technique, faut du matos).
    Salut, et bonne chance (commerciale).

    Répondre
    • Merci de tes précisions qui me paraissent en effet bien raisonnées. Pour ma part je ne vends pas de prise USB, uniquement de la pub sur mon site (référence à ta phrase de fin). A +

  3. Et oui, l’USB continue a avancer, mais à mesure que les performances augmentent (vraiment beaucoup), les supports physiques employés sont toujours plus fragiles (par choix d’économie pure, et non de durée de vie, ou solidité).
    L’USB4 arrive (premiers prototypes sortis en 2018), avec des débits toujours plus grands. Mais pour ce qu’il en est des connecteurs, le passage de l’USB 3.1 gen 1 à l’USB 3.1 gen 2, s’est fait avec l’usage contraint du format de port dit USB-C. Plus petit, pouvant soit-disant supporter 10.000 cycles (soit branchements/débranchements), après quelques essais il n’a pour moi pas tenu plus de 2 mois. La forme même de cette prise la rend trop fragile. Une erreur de branchement, et ciao la prise.
    Ca ressemble beaucoup à de l’obsolescence programmée, comme avec les imprimantes (Epson en tête). Donc oui à l’évolution technique, mais si les connexions ne suivent pas (une taille minimale s’impose pour pouvoir durer) alors ça ne sert à rien. Les ports ‘classiques’ de l’USB, non réversibles sont solides et fiables, l’USB-C (compact), ne tiendra pas. Mini USB, ou USB-B suffit (y compris pour les smartphones).

    Répondre
  4. « les prises USB 3.0 de type B acceptent les fiches USB 2.0 et antérieures
    Les prises USB 3.0 de type B ne s’adaptent pas aux prises USB 2.0 et antérieures. »

    ??? je ne comprends pas! Comment une PRISE peut s’adapter à une prise!?

    Répondre
  5. Je déterrre le sujet car vous racontez un peu n’importe quoi… Transférer un film DivX en 1 seconde est impossible en notre ére même voir des centaines de siécles avenir car on est pas prés d’avoir du vrai matériel qui suporte la vitesse de la lumiére de bout en bout & celà même en théorie en notre ére! Connaissez-vous un moteur de disque dur qui est capable de tourner à cette vitesse ainssi que tous les composants électrique/chimique/mécanique?! A suposons que les ingénieurs auront beau atteindre +/- la vitesse de la lumiére dans un cable USB mais si le reste ne suit pas çà sert strictemant à rien… Tous çà reviend à dire que le l’USB est un coeur malade qui a une artére qui est bouchée & donc vous savez ce qui passe si les battemants du coeur sont trés rapide avec une/des artéres bouchées?

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    • Bonjour,
      A noter tout de même que vous déterrez un article écrit en 2010.
      Je profite de votre remarque pour mettre l’article à jour, du coup 🙂
      Bonne journée.

  6. bonjour, je ne me connait pas du tout en informatique, serait tu m’aider? Voilà ma question, est ce que port usb 3.0 et usb 2.0 et le même que le port hi-speed 1? Car j’ai acheté une imprimante qui fonctionne grace à la connection au port usb et quant je le branche, ca indique que le port est introuvable. Les ports de mon ordi sont usb 3.0 et 2.0. Et je lis sur la notice que le port utile pour l imprimante c’est hi speed. Merci de votre réponse

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  7. Bonjour bilouk, je pense que tu fais fausse route, la notion de type A et B identifie simplement les deux extrémités du câble de connexion : le type A est destiné à être situé sur l’hôte, et le type B est destiné à être situé sur le périphérique (comme mâle et femelle).

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  8. salut , et merci pour votre article des plus intéressant 😉 j’aurais toutefois aimé savoir une chose , j’ai lu sur un autre site que les connecteur USB 2.0 de type B conçu pour atteindre de meilleurs débit , enfin plutôt être utilisé avec des périphérique a grande demande en bande passante, sont petit et carré; ce qui ressemble fortement a mon connecteur 1394, et qui apparait dans mes favoris réseaux comme une carte réseau d’ailleurs, ce qui me fait dire que je me trompe surement …
    Toute fois , en admettant que je ne me trompe pas sur l’utilité des connecteur de type B et en admettant que des PC en soit équipé, et si cela fonctionne comme je le pense pourquoi n’en seraient ils pas tous équipé d’ailleurs , pourquoi donc les clé usb ne sont elle pas toutes équipées dans cette éventualité de port usb2.0 de type b , a votre avis ?

    J’espère avoir été clair , même si j’en ai pas l’impression aussi vais-je récapituler 😉 Que pouvez vous me dire des connecteur usb 2.0 de type B? Est-ce bien des connecteurs haut débit 2.0; et si oui pourquoi ne sont ils pas utilisés systématiquement pour nos périphérique usb de type clé et dans nos PC ?

    D’avance merci ;=) et encore bravo pour votre article 😉

    PS: désolé pour les fautes 😉

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